대학생의 문제해결 행동이 학습성과에 미치는 영향 : 교수의 문제해결지원을 중심으로

김혜영(Kim, Hyeyoung),이숙정(Lee, Sookjeong),유지현(Yu, Jihyun) 학습자중심교과교육학회 2016 학습자중심교과교육연구 Vol.16 No.3

문제해결역량에 영향을 미치는 선행요인을 찾는 연구나 문제중심학습에 대한 연구는 많이 진행되었으나, 역량의 인과관계적 모형에 입각하여 문제해결행동이 학습 성과에 미치는 영향에 대한 연구는 부족하였다. 때문에 본 연구는 문제해결행동이 학습성과에 미치는 영향을 살펴보고 그 과정에서 교수자의 문제해결지원이 어떠한 영향을 미치는지에 대해 분석을 진행하여 교수학습 전략을 제시하고자 한다. 이를 위해 2015년 한국교육개발원의 제9회 한국교육종단연구 학술논문공모의 대학의 교수·학습 질 제고 전략 탐색 연구에서 활용한 한국대학생의 교수·학습과정에 관한 설문조사지(NASEL: National Assessment of Student Engagement in Learning)를 통해 2011~2014년도에 수집된 데이터를 제공받아 2015년 6월부터 11월까지 연구가 진행되었다. 먼저 ‘대학생의 문제해결 행동이 학습성과에 미치는 영향’에 대해서 분석하고, 교수자의 문제해결지원 활동의 영향을 검토하였다. 분석결과, 문제해결행동의 수준이 높을수록 학습성과의 수준이 높아졌으며, 문제해결 지원의 수준이 높은 경우가 낮은 경우보다 문제해결 행동을 통해 학습성과 수준이 더 높아진다는 것을 알 수 있었다. 대학의 교수학습과정에서 학생들의 문제해결행동을 적극 유도하는 방식의 수업설계와 문제해결을 지원하는 교수법개발에 관한 후속연구가 가능하다. Many researches have been conducted to find precedence factors that have an influence on problem solving behavior; however, the researches of the impacts on a learning outcome of problem solving behavior based on paradigm of competence -causal relationship have been insufficient. Therefore, the purpose of this study is to suggest a strategy of teaching-learning by performing an analysis of how the problem solving support of the instructors has the impact on a problem solving behavior and how the problem solving behavior has influence on the learning outcome. To do this, ‘the impact of the learning outcome that problem solving behavior of college students bring out through a survey(NASEL: National Assessment of Student Engagement in Learning) of the professional study of Korean-College students is analyzed, and reviewed the influence of an activity of the professional problem solving support. As a result of the analysis, the higher level of problem solving behavior was, the higher result of learning outcome was. Likewise, a case with high-level of problem solving support recorded higher learning outcome than the case with low-level of problem solving support. Future researches of development of teaching method supporting problem solving and curriculum in order to induce the problem solving behavior of college students will be possible through this analysis.

초등학교 6학년 학생들의 교과서 비례 문제 해결과 비례 추론에 관한 연구

권미숙,김남균 한국초등수학교육학회 2009 한국초등수학교육학회지 Vol.13 No.2

본 연구에서는 7차 교육과정에서 6학년 때 도입되는 교과서의 비례 문제들이 학생들의 비례 추론 능력과 어떠한 관련이 있는지를 알아보기 위해 교과서의 비례 문제 해결 실태를 파악하고, 수준별 비례 추론 능력을 하위영역으로 나누어 교과서 비례 문제 해결 능력에 따라 하위영역별로 비례추론 능력이 어떠한지 분석하였다. 연구결과 교과서의 비례 문제에서 정답률이 높은 문제들은 설명에서 비례식을 이용해서 풀 수 있도록 제시되어 있었으며, 비례식을 세웠을 때 두 비 사이의 관계가 정수비로 계산이 간단하였다. 비례 추론 하위 영역 중 비감각 영역의 문제 해결을 잘하였고, 양과 변화 영역에 대한 부분의 능력은 가장 뒤떨어졌다. 교과서의 비례 문제 해결 능력과 비례 추론의 관계에 대해서는 교과서의 비례 문제 해결이 우수한 학생일수록 비례 추론 능력이 우수였다. 교과서 비례문제의 해결 결과가 비례추론 능력을 예언할 수 있다고 볼 수 있다. 교과서 비례문제 수준에 따라서 비례 추론 문제 해결의 수준차를 알아본 결과, 차이가 많이 나지 않는 문제는 꼭 비와 비율 관련 단원이 아니라도 수학 교과서에서 다양하게 접할 수 있는 문제였고, 수준별 차이가 많이 나는 문제는 그동안 교과서에서 쉽게 접해보지 못한 유형으로 단순히 비례식을 이용해서는 해결할 수 없는 문제들이었다. 따라서, 비례추론 하위 영역별로 모든 영역에 대하여 능력을 향상시키기 위해서는 교과서에 비례식 외에 다양한 상황과 내용의 비례문제를 포함하여 지도하여야 할 것이다.

실과 ‘목공수업’에서 문제해결학습이 학생들의 학업성취도에 미치는 효과

심연현,이춘식 한국실과교육연구학회 2008 實科敎育硏究 Vol.14 No.4

이 연구에서는 초등실과 기술영역 ‘우리 생활과 목제품’ 단원에서 문제해결학습방법과 전통적 학습방법을 비교하여 학생들의 학업성취도에 미치는 효과를 분석하는데 목적을 두었다. 이 연구의 목적을 달성하기 위하여 인천시 ㅁ초등학교 6학년 2개반 60명을 실험 대상으로 실험집단에는 송현순의 문제해결학습모형에 따라 지도안 작성하여 4월 3주간 10차시 분량의 문제해결학습을 적용하였고 비교집단에는 전통적 학습을 적용하였다. 학업성취도는 단원의 지도 목표에 따라 기술적 지식, 제품 구상능력, 제품 제작능력으로 나누어서 실험집단과 비교집단을 대상으로 사후 검사를 실시하였다. 이 연구에서 얻어진 결론은 첫째, 문제해결학습을 적용하기 전과 적용한 후의 실험집단의 기술적 지식 영역 학업성취도에는 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, ‘우리 생활과 목제품’ 단원에서 문제해결학습은 전통적 학습에 비해 기술적 지식 영역의 학업성취에 효과적인 것으로 나타났다. 셋째, ‘우리 생활과 목제품’ 단원에서 문제해결학습은 전통적 학습에 비해 제품 구상능력 영역의 학업성취에 효과적인 것으로 나타났다. 넷째, ‘우리 생활과 목제품’ 단원에서 문제해결학습은 전통적 학습에 비해 제품 제작능력 영역의 학업성취에서 교사의 평가로는 효과적인 것으로 나타났으나 학생 본인 평가로는 유의미한 차이가 없었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 앞으로의 연구방향에 대한 제언은 첫째, 문제해결학습의 설계에 있어서 가장 중요한 ‘문제’ 및 평가방법을 개발 보급할 수 있는 지원이 요구된다. 교사가 쉽게 문제해결학습을 더 다양한 교과와 영역에 적용할 수 있도록 전문적으로 문제를 개발하고 이러한 자료를 현장에 보급할 수 있는 장치가 마련되어야 하겠다. 둘째, 문제해결학습이 실과수업에서 일반화되기 위해서는 학생 스스로 학습하는 방법을 배울 수 있도록 학교 도서관, 인터넷이 가능한 컴퓨터실, 충분한 실습설비를 갖춘 실습실 등의 환경조건이 갖춰져야 하겠다. 셋째, 문제해결학습은 실과 교수학습방법의 일부분이므로 다른 교수학습방법의 효과를 입증하는 연구가 뒤따라야 하겠다. The purpose of this study is to analyze the effect toward the learning achievement based on the comparison between the traditional learning method and the problem solving method in woodworking in the practical art subject. To achieve these goals, the sample populations were selected two classes of 30 students each in 6th grade in Incheon. After the pre-test of the two groups to verify there isn't a meaningful difference. The teaching plan based on the problem solving instruction model has been applied for to the experimental group for 10 hours during 3 weeks. And the controlled group has followed the traditional learning method. According to the objective of the unit such as technological knowledge, concept for the product, and the making ability, the learning achievement has been verified by the post-test between the experimental and controlled group. To verify the result, T-test was conducted using the SPSSWIN 14.0 sotfware. The significance level was p<.05. The conclusions based on this study are as following; First, there has been a meaningful difference in the learning achievement in the area of technological knowledge between the two group. Second, the method of problem solving instruction in the unit of woodworking is far better effective than the traditional one. Third, in the area of ideation and drawing ability, it has been shown that the method of problem solving instruction in the unit of woodworking is far better effective than the traditional one. Finally, in the area of making product ability, it has been shown that the method of problem solving instruction in the unit of woodworking is far better effective than the traditional one. But the student hasn't felt the meaningful difference. Therefore the method of problem solving instruction is a lot effective than traditional one in the area of improving the technological knowledge and product ideation ability. Based on the results of this study, followings are recommended First, it is demanded to develop the way of evaluation and questionaries in the stage of draft on problem solving instruction study. That is, the practical questions which can be applied for regular course for teacher to deal with problem solving instruction study, and there is also need for the plan to supply these data to the educational field. Second, to generalize problem solving instruction study in practical arts, the facilities such as school library, computer lab where students can use the internet, and laboratory room which contains sufficient experimental equipment should be prepared. Finally, there should be a study to verify the effectiveness of other teaching method owing to its limitation within practical arts.

북한의 핵문제와 참여정부의 대북정책

김경호 한국통일전략학회 2002 통일전략 Vol.2 No.2

북핵문제로 한반도는 지금 위기의 상황이다. 미국은 북한에 대해 다양한 외교적 노력을 통해 문제를 해결하고자 노력할 것을 다짐하지만, 궁극의 수단으로 무력까지 상정하고 있음을 강조하고 있다. 이에 ‘국민의 정부’의 대북정책을 계승한다고 밝힌 참여정부의 입장도 대화를 통한 평화적 해결을 주장하고 있다. 따라서 이러한 입장을 어떻게 슬기롭게 조정하고 타협할 것인가가 당면한 우리민족의 과제이다. 이러한 맥락에서 첫째, 북한의 핵문제는 9·11테러사태이후 미국의 대북정책은 보다 강화되었다. 부시 행정부는 김정일에 대한 일관된 회의감을 보이면서 아울러 북한의 핵·미사일·생화학무기·재래식무기에 대한 근원적 해결의지를 확고히 하고 있다. 그러한 가운데 2002년 10월 초 미국의 켈리 미 대통령 특사가 북한에 방문하여 우라늄 농축기술을 이용한 핵개발 사실의 시인을 받아내면서 한반도는 다시 핵위기의 소용돌이에 휘말리게 되었다. 그러한 가운데 4월 23일 북핵문제 해결을 위한 베이징 3자회담이 개최되어 대화를 통한 해결을 모색하기 시작하였다. 둘째, 북핵위기가 점증하는 가운데 출범한 참여정부는 국민의 정부가 추진한 대북포용정책을 계승하면서 한반도평화체제를 구축하고자 평화번영정책을 제시하였다. 참여정부는 북한문제들을 평화적으로 해결하고 이를 바탕으로 남북한의 실질적 협력을 증진하고, 나아가 군사적 신뢰구축의 실현, 북·미, 북·일관계를 정상화하여 한반도의 평화체제를 구축한다는 것이다. 특히 참여정부가 추진하는 평화번영정책은 제1단계로 북핵문제의 평화적 해결을 현안의 핵심적 과제로 강조하고 있다. 제2단계로 WMD문제의 포괄적·완전한 해결 추진, 제3단계는 한반도 평화체제의 실질적 제도화단계로 나아 갈 전략을 마련하고 있다. 참여정부는 이러한 추진전략을 바탕으로 북핵문제을 해결하고자 다양한 노력을 모색하고 있다. 셋째, 북핵문제에 대한 참여정부의 정책 방향은 먼저 기존 한미간의 균열을 극복해야 할 것이다. 이에 관한 문제는 북한체제에 대한 인식의 문제, 북핵문제에 대한 입장과 접근방식 및 해결 수단 등에 있어서 심도의 토의가 있어야 할 것이다. 또한 최근 조정과 타협보다는 갈등의 양상이 자주 발생하는 한미관계, 특히 주한미군철수 문제에 있어서도 균열구조를 메꿀 수 있는 제 노력을 모색해야 할 것이다. 따라서 북핵문제를 해결하기 위한 우리의 대응노력으로 먼저 균열된 한미동맹관계를 회복하여 공고화할 필요가 있으며, 또한 부시행정부가 지향하는 일방주의적 해결방안에 우리가 지향하는 상호주의적 접근방식을 접목할 수 있는 외교적 노력, 즉 포괄주의적 접근을 통한 해결방식이 관철되도록 노력해야 하겠다. 아울러 한반도 및 불안정적 구조를 가지고 있는 동북아시아의 구조를 변화시키기 위해 다자적 해결을 위한 제도적 장치를 모색하고, 이 과정에서 한국은 주도적 노력을 해야 할 것이다. 이를 위해 우리 국민 모두의 지혜와 역량을 총 결집해야 할 시점이다.

모순해결 나비 모형의 알고리즘과 교육효과

현정석(Jung Suk Hyun) 한국경영학회 2012 Korea Business Review Vol.16 No.3

성공적인 혁신은 하나가 좋아지면 다른 하나가 나빠져서 이러지도 저러지도 못하는 딜레마에 빠졌을 때 적당히 타협하지 않고 근본적인 모순을 해결한다. 본 연구는 모순문제를 해결하는 알고리즘을 개발하고 이에 대한 교육효과를 입증하는 데 목적이 있다. 본 연구에서 제안한 나비 모형(The Butterfly Model)은 문제에 주어진 기능 간의 상충 관계와 조건 간의 모순 관계에서 이상해결안을 정하여 문제를 해결하는 알고리즘을 내포한다. 나비 모형은 양자택일(either-or)의 사고를 탈피하고 양자모두(both-and)를 충족하는 모순해결모형이다. 본 연구는 모순해결을 위한 양자모두 충족법으로 (1) 시간, (2) 결합, (3) 전체와 부분, (4) 버전, (5) 추출, (6) 차원변화를 고려한 방법들을 제안하였다. 나비 모형의 교육효과를 검증하기 위해 중학생과 대학생들에게 Duncker(1945)의 방사선 문제를 비롯하여 포탄, 바늘, 컴퍼스의 문제를 제시하였다. Duncker의 방사선 문제에 대해 약 10%의 해결비율을 보였던 기존연구에 비해 나비 모형을 한 달 전에 배우고 아무런 힌트 없이도 문제를 해결한 학생들의 비율이 33%로 더 높게 나타났다. 포탄, 바늘, 컴퍼스 문제에 대해서도 나비 모형을 학습한 학생들이 그렇지 않은 학생들보다 문제해결비율이 높게 나타났다. 또한 일 년 전에 나비 모형을 배운 학생들의 문제해결력이 감소하지 않고 계속 유지되는 것으로 나타났다. 모순문제 해결력에 대한 회귀분석결과, 나비 모형을 학습한 것이 문제해결력을 높이는 것으로 나타났다. 나비 모형을 배운 학생들이 발명대회에 참가하여 총 32명이 수상하고, 17명이 13건의 특허출원을 하였으며 이중 2명이 대한민국인재상을 수상하였다. 나비 모형을 학습한 중·고등·대학생들의 특허출원은 우리나라의 연구관리전문기관 중에서 특허등록결정률이 높았던 상위 10개 기관의 평균 72%(2011년 12월 기준) 보다 더 높은 100% 특허등록결정률을 기록하였다. 마지막으로 본 연구에서는 나비 모형의 유용성과 추후 연구를 토의하였다. The purposes of this research are to develop algorithms for contradiction-based problem solving and to prove the educational effects of these algorithms. The Butterfly model includes the algorithms that solve problems by defining specific ideal solutions with given trade-offs and contradiction relationships of the problems. The Butterfly model is a contradiction resolution model that can satisfy the both-and way of thinking. This research proposes the methods that consider (1) time, (2) combination, (3) the whole and its parts, (4) version, (5) extraction, (6) dimension change as the both-and fulfilling methods. In order to verify the educational effects of the proposed model, cannonball, needle, and compass problems as well as Duncker`s radiation problem are given to middle school students and university students. Compared to the previous research that showed about 10% problem solving ratio for Duncker`s radiation problem, this research had 33% problem solving ratio when the students solved the same problem without any hint. The problem solving ratio of the students who had learned the proposed model one year ago maintained their problem solving ability without decrease. According to the results of regression analysis, studying the Butterfly model increases the contradictory problem solving ability. With the outcomes from the Butterfly model learning, 32 students won prizes in invention festivals and 17 students got 13 patents, 2 students won Korea Outstanding Individual Prize. The registered patent ratio achieved by the Butterfly Model learners, 100%, is higher than 72% (reported in 2011. 12), the average registered patent ratio of top 10 organizations. Finally, this research discusses the implication and the future research of the Butterfly Model.

중학교 기하단원의 개방형문제에서 학생의 문제해결과정의 사고 특성에 관한 연구

고상숙,노지연 한국학교수학회 2007 韓國學校數學會論文集 Vol.10 No.3

교과서에서 사용되는 문제는 주로 정형화된 폐쇄형의 문제로 학생의 문제해결력을 육성하거나 학생의 자주적인 학습을 촉구하는데 제한적이다. 본 연구는 문제해결력을 육성하기 위해 개방형 문제를 해결해가는 과정을 폴리아의 문제해결단계를 따라 학생에게 나타나는 학습변화를 관찰하였다. 학생은 문제를 더욱 신중히 읽고 이해하는 과정에서 단순화하였고 계획수립과정에선 처음엔 익숙하지 않았지만 다양한 방법으로 해결하려는 시도와 체계적으로 되돌아보는 인지과정을 나타냈으며, 실행과정에서는 오류를 통한 계획수립의 재시도가 일어나 통제가 향상되는 과정을 보였다. 반성단계는 점검만하는 수준을 벗어나 다른 해결방법을 무엇인지 등의 반성단계의 필요성을 인식하였고 개방형문제의 실생활 적용과 일반화하는 과정을 통해 문제 해결력이 더욱 향상됨을 알 수 있었다.

초등 수학 문제해결 과정에 사용되는 표현 방법에 대한 연구

김유정,백석윤 한국초등수학교육학회 2005 한국초등수학교육학회지 Vol.9 No.2

시각적 표현은 문제해결을 이끄는 안내자의 역할을 수행하며, 문제해결의 결정적 단서를 제공하는 유용한 도구이다. 수학과 교수-학습에서 교사는 시각적 표현의 중요성을 강조하여야 하며, 아동은 문제상황에 대한 감각을 길러야 한다. 따라서 본 연구의 목적은 아동이 문제해결 과정에서 사용하는 시각적 표현의 특징을 분석하고 성공적으로 문제를 해결한 학생들의 표현 유형을 정리하여, 아동이 문제에서 제시하는 여러 가지 조건을 적절한 시각적 표현 방법으로 조직화하게 하는데 시사점을 주고자 하는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 아동의 문제해결지를 분석한 결과, 초등 수학 문제해결 과정에서 대부분의 아동은 다양한 방법으로 조건을 표현하는데 익숙하지 못하였으며 시행착오 단계를 거치지 않고 처음 선택한 전략을 끝까지 사용하는 경향을 보여 문제를 읽고 생긴 처음 이미지가 문제해결에 중요한 영향을 끼친다는 것을 알았다. 또한 성공적으로 문제를 해결한 아동은 계산식에 의존하기보다는 여러 가지 정보를 해결할 수 있는 형태로 표현하여 문제를 해결하였으며, 문제해결 과정을 직관적으로 파악할 수 있을 정도의 명료하고 조직화된 그림을 그린다는 것을 알 수 있었다. The purpose of this study is to examine the characteristics of visual representation used in problem solving process and examine the representation types the students used to successfully solve the problem and focus on systematizing the visual representation method using the condition students suggest in the problems. To achieve the goal of this study, following questions have been raised. (1) what characteristic does the representation the elementary school students used in the process of solving a math problem possess? (2) what types of representation did students use in order to successfully solve elementary math problem? 240 4th graders attending J Elementary School located in Seoul participated in this study. Qualitative methodology was used for data analysis, and the analysis suggested representation method the students use in problem solving process and then suggested the representation that can successfully solve five different problems. The results of the study as follow. First, the students are not familiar with representing with various methods in the problem solving process. Students tend to solve the problem using equations rather than drawing a diagram when they can not find a word that gives a hint to draw a diagram. The method students used to restate the problem was mostly rewriting the problem, and they could not utilize a table that is essential in solving the problem. Thus, various errors were found. Students did not simplify the complicated problem to find the pattern to solve the problem. Second, the image and strategy created as the problem was read and the affected greatly in solving the problem. The first image created as the problem was read made students to draw different diagram and make them choose different strategies. The study showed the importance of first image by most of the students who do not pass the trial and error step and use the strategy they chose first. Third, the students who successfully solved the problems do not solely depend on the equation but put them in the form which information are decoded. They do not write difficult equation that they can not solve, but put them into a simplified equation that know to solve the problem. On fraction problems, they draw a diagram to solve the problem without calculation, Fourth, the students who. successfully solved the problem drew clear diagram that can be understood with intuition. By representing visually, unnecessary information were omitted and used simple image were drawn using symbol or lines, and to clarify the relationship between the information, numeric explanation was added. In addition, they restricted use of complicated motion line and dividing line, proper noun in the word problems were not changed into abbreviation or symbols to clearly restate the problem. Adding additional information was useful source in solving the problem.

사회문제 해결형 혁신정책의 주요 이슈와 대응

송위진,성지은,홍성주,한재각,박진희 과학기술정책연구원 2012 조사연구 Vol.- No.-

연구의 필요성 및 목적 ○ 사회적 혁신정책의 방향성에 대해서는 여러 논의가 이루어지고 있지만 그것을 구체화하기 위한 정책수단에 대해서는 논의가 미흡하다. 본 연구에서는 사회적 혁신정책의 정책수단들을 개발하고 그 가능성과 과제를 검토하는 작업을 수행할 것이다. 주요 연구내용○ 이 연구에서는 사회문제 해결형 혁신정책과 관련된 주요 이슈와 대안을 검토한다. 앞서 살펴본 사회·기술시스템론에 입각해서 현재 정책적으로 이슈가 되는 주제들을 다룬다. 각 장은 서로 독립성을 지니고 있기 때문에 그 자체적으로 완결적인 글이다.○ 제2장에서는 사회문제 해결형 연구개발사업의 추진 방향 논의한다. 여기서는 기존의 국가연구개발사업이 문제해결보다는 기술획득에 초점을 두고 있다고 파악하고 문제지향성을 강화하기 위해 새로운 관점에 입각한 사회문제 해결형 연구개발사업을 추진해야 한다고 주장한다.○ 제3장에서는 사회문제 해결형 사업을 추진 할 때 시민사회와의 관계에서 발생할 수 있는 갈등을 조정하는 방법론을 다룬다. 여기서는 유럽에서 활용되고 있는 갈등조정 방법론인 ESTEEM 방법을 정리하고 그것을 한국에 적용하기 위한 틀을 개발한다.○ 제4장에서는 사회문제 해결과 연계된 과학문화 활동의 사례와 추진방향을 다룬다. 새로운 과학문화 사업은 사회문제 해결을 위한 과학기술 활동에 시민사회가 참여하여 과학기술을 체험하고 사회문제 해결에도 기여해야 한다는 점을 주장한다. 이러한 사업은 기술개발과정에 시민참여를 활성화하여 참여형 과학문화활동을 고도화하고 기술개발활동의 사회문제 해결능력을 향상시킨다.○ 제5장에서는 국제개발협력을 통해 사회문제 해결형 혁신을 수행하는 적정기술사업에 대해 사회·기술시스템론에 입각한 정책방향을 제시한다. 적정기술이 아니라 적정 사회·기술시스템을 구축하는 종합적 접근이 국제개발협력에필요하다는 점을 강조○ 제6장에서는 혁신활동과 사회정책 부처 정책사업의 연계방안을 다룬다. 현재 사회정책과 과학기술혁신의 연계는 상당히 미흡하여 상호 상승작용을 일으키지 못하고 있다. 여기서는 사회정책과 과학기술혁신활동의 연계 현황과 향후 발전 방향을 검토한다.○ 부록에서는 사용자가 참여하는 혁신활동을 통해 지역사회의 문제를 해결하는 활동을 하는 Living Lab과 Fab Lab의 사례를 다룬다. 이들은 일상생활 공간에서 사회문제를 발굴하고 해결해나가는 새로운 정책수단으로서 의미가 있다. 정책제언1. 연구개발 시스템 혁신과 사회문제 해결형 연구개발사업사회문제 해결형 연구개발사업은 시스템 혁신을 필요로 한다. 사용자와의 상호작용을 통해 사회문제를 정의하고 문제해결 중심으로 기술기획을 추진하는 방식, 기술개발만이 아니라 기술의 개발과 사용과 관련된 표준, 법제도, 공공구매까지 고려해야하는 접근, 개발된 기술을 실용화하는 과정에서 보건소와 같은 정부조직, 비영리 기관, 사회적 기업, 민간 기업 등 다양한 통로를 활용하는 접근 등 기존의 산업혁신과 기초연구 관련 연구개발사업과는 다른 틀에서 사업을 진행해야 한다. 2. 사용자·수요자 중시의 사회-기술기획시스템 구축사회문제 해결형 연구개발사업에서는 문제를 정확히 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 기술공급자의 관점에서 문제를 파악하는 것이 아니라 현장에서 생활하는 수요자의 관점에서 문제를 정의하고 구체화하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 기술개발과정에서 사용자의 적극적인 참여가 무엇보다도 필요하다. 문제를 정의하고 제품을 현장에서 실증하는 과정에서 사용자의 집합적 의견을 청취하는 것이 필요하다. 3. 실증 및 전달체계와 사회적 혁신체제문제해결에 실질적으로 기여하기 위해서는 사회문제 해결형 연구개발사업을 통해 개발된 기술을 실용화해서 사회서비스로 전달하는 과정에 대한 이해가 필요하다. 사회문제 해결형 혁신의 경우 시장을 통해서만 기술의 실용화되는 것이 아니기 때문이다. 특히 개발된 제품이 상업적 가치는 낮지만 공공적 가치는 높은 경우에는 시장이외의 다른 서비스 방식을 필요로 한다. 그리고 이 과정에서 의료보험제도, 규제, 표준 등 여러 제도적 요소들이 영향을 미친다. 이는 기존의 산업혁신을 위한 연구개발사업과는 상당히 다른 특성이라고 할 수 있다. 4. 시민사회 참여활동과 과학문화활동의 연계사회문제 해결형 연구개발사업에 참여하는 시민사회의 활동은 참여형 과학문화활동이라고 할 수 있다. 연구개발과정에 참여하여 해결해야할 문제를 정의하고 과제에 대한 아이디어도 제안하며 성과에 대해 의견을 표출하는 시민사회의 활동은 과학기술을 직접적으로 체험하는 활동이기 때문이다. 따라서 이 과정을 과학문화사업의 관점에서 접근하여 새로운 과학문화 콘텐츠를 개발하고 과학기술에 대한 담론을 형성해가는 장으로 활용하는 것이 필요하다. 5. 연구개발사업과 사회·기술시스템의 전환사회문제 해결형 연구개발사업은 궁극적으로 사회문제가 해결된 사회·기술시스템으로의 전환을 비전으로 설정하는 것이 필요하다. 즉 사회문제에 기술적으로 대응하는 것을 넘어 바람직한 사회·기술시스템 구축이라는 비전을 염두에 두고 그것을 실현하는 다양한 실험으로서 연구개발사업을 추진하는 활동이 요구된다.

문제해결학습에서 학습자의 선수지식 수준에 따른 Worked-Out Example(WOE) 정보 유형의 효과 연구

정재원(Jung, Jaewon),홍정화(Hong, Jeonghwa),신윤희(Shin, Yoonhee) 학습자중심교과교육학회 2019 학습자중심교과교육연구 Vol.19 No.15

본 연구는 문제해결학습에서 학습자의 선수지식 수준에 따른 소거된 WOE 정보 유형이 인지부하와 문제해결력에 미치는 효과를 분석하고, 학습자의 선수지식을 고려한 효과적이고 효율적인 WOE 소거 전략을 제안하는 것을 목적으로 한다. 연구 참여자는 대학생 22명이었고, 연구 대상자는 선수지식 수준과 소거된 WOE 정보 유형에 따라 네 집단으로 나누어 문제해결학습을 진행하였다(선수지식 수준이 높고 ‘문제해결원리’ 정보가 소거된 WOE를 제공한 그룹, 선수지식 수준이 높고 ‘문제해결방법’ 정보가 소거된 WOE를 제공한 그룹, 선수지식 수준이 낮고 ‘문제해결원리’ 정보가 소거된 WOE를 제공한 그룹, 선수지식 수준이 낮고 ‘문제해결방법’ 정보가 소거된 WOE를 제공한 그룹). 학습이 끝난 후 인지부하와 문제해결력을 측정하여 이원분산분석을 실시하였다. 연구 결과에 의하면 선수지식이 높으면서 문제해결원리 정보가 소거된 WOE를 제공받은 그룹의 내재적, 외재적 인지부하가 가장 낮고 본유적 인지부하가 가장 높았으며 문제해결력도 가장 높았다. 반면 선수지식 수준이 낮으면서 문제해결방법 정보가 소거된 WOE를 제공받은 그룹의 내재적, 외재적 인지부하가 가장 높고 본유적 인지부하가 가장 낮았으며 문제해결력도 가장 낮았다. 이를 통해 선수지식 수준이 높은 경우 문제해결원리를 완성해 나가는 WOE 정보 유형이 효과적이며 선수지식 수준이 낮은 경우에도 문제해결방법을 소거한 WOE 보다는 문제해결원리를 소거한 WOE 정보 유형이 효과적이라는 것을 알 수 있었다. The purpose of this study was to identify the effect of faded information based on learners’ prior knowledge, cognitive load and problem-solving competency in problem-solving learning. The participants were 22 university students who were divided into 4 groups based on level of prior knowledge and type of faded information: a high prior knowledge with faded principle worked-out example (WOE) group, a high prior knowledge with faded-method WOE group, a low prior knowledge with faded principle WOE group and a low prior knowledge with faded-method WOE group. After problem-solving learning, the participants’ cognitive load and problem-solving competency were analysed using two-way ANOVA. The high prior knowledge with faded principle WOE group showed the lowest extraneous load, the highest germane load and the highest problem-solving competency. In addition, the faded principle WOE type was effective on the low prior knowledge group. Based on these results, a faded information strategy that considers learners’ prior knowledge is important, and a faded principle WOE strategy is more effective than a faded-method WOE strategy for both novices and experts.

초등 국어과에서의 문제 해결 학습 모형 적용에 대한 비판적 고찰: 교사용 지도서의 교수・학습 과정안을 중심으로

김정자(Jeong-ja Kim) 제주대학교 교육과학연구소 2023 교육과학연구 Vol.25 No.1

이 연구의 목적은 문제 해결 학습 모형이 국어과교육에 도입되어 어떻게 적용되고 있는지를 초등학교 국어과 교사용 지도서를 중심으로 분석하는 것이다. 이를 위해 먼저 교사용 지도서에 제시된 문제 해결 학습 모형의 이론적 특징과 각 단계에 따른 주요 활 동을 살펴보았다. 그런 다음 ‘문제’와 ‘문제 해결’의 의미를 논하고 나서 문제 해결 학습 모형에서의 학생의 활동의 성격과 이를 지원하는 교사의 역할을 정리하였다. 이를 바탕으로 2015 개정 국어과 교육과정에 따른 국어과 교사용 지도서에서 문제해결 학습 모형이 적용된 국어과 교수․학습 과정안을 분석하였다. 모형이 적절하게 적용되었는지 판단하기 위해 학생들이 해결해야 할 ‘문제’가 무엇인지 분석하였고, 문제 해결 학습 모형의 4단계가 잘 구성되었는지, 그리고 각 단계에 학생들의 문제 해결 활동이 잘 전개되었는지 고찰하였다. 그 결과 문제 해결 학습 모형의 적용 사례는 거의 대부분 기본 학습 성격의 차시에 적용되고 있는 것으로 드러났다. 해결해야 할 문제는 대부분 학습 목표의 형식으로 제시되어 있어 ‘문제 확인하기’ 단계에서 학생들은 해결해야 할 문제를 잘 인식하지 못할 수 있다. 또한 ‘문제 해결 방법 찾기’와 ‘문제 해결하기’단계에서는 학습자의 자기 주도적 학습 활동이 일어나야 하는데, 과정안의 단계에서는 교과서의 학습 활동을 그대로 따라가도록 구성되어 있었다.